Ammonium Carbonate Thuộc tính, cấu trúc, công dụng và rủi ro



các cacbonat amoni là một muối nitơ vô cơ, đặc biệt là ammoniacal, có công thức hóa học là (NH4)2CO3. Nó được xây dựng bằng các phương pháp tổng hợp, trong đó việc sử dụng thăng hoa của hỗn hợp amoni sunfat và canxi cacbonat là đáng nói đến: (NH4)2VẬY4(s) + CaCO3(s) => (NH4)2CO3(s) + CaSO4(s).

Thông thường, muối amoni và canxi cacbonat được đun nóng trong một bình để tạo ra amoni cacbonat. Phương pháp công nghiệp tạo ra hàng tấn muối này là truyền carbon dioxide qua cột hấp thụ chứa dung dịch amoni trong nước, sau đó là chưng cất.

Hơi chứa amoni, carbon dioxide và nước ngưng tụ để tạo thành tinh thể amoni carbonate: 2NH3(g) + H2O (l) + CO2(g) → (NH4)2CO3(s) Axit cacbonic được tạo ra trong phản ứng, H2CO3, sau khi hòa tan carbon dioxide trong nước và chính axit này tạo ra hai proton của nó, H+, đến hai phân tử amoniac.

Chỉ số

  • 1 Tính chất lý hóa
  • 2 Cấu trúc hóa học
    • 2.1 Sự tò mò về cấu trúc
  • 3 công dụng
  • 4 rủi ro
  • 5 tài liệu tham khảo

Tính chất hóa lý

Nó là một chất rắn màu trắng, tinh thể và không màu, có mùi mạnh và hương vị ammoniac. Nó nóng chảy ở 58 ° C phân hủy thành amoniac, nước và carbon dioxide: chính xác là phương trình hóa học ở trên nhưng theo hướng ngược lại.

Tuy nhiên, sự phân hủy này xảy ra theo hai bước: đầu tiên một phân tử NH được giải phóng3, sản xuất amoni bicarbonate (NH4HCO3); và thứ hai, nếu quá trình gia nhiệt tiếp tục, cacbonat không cân xứng sẽ giải phóng nhiều khí amoniac hơn.

Nó là một chất rắn rất hòa tan trong nước và ít tan trong rượu. Nó tạo thành cầu hydro với nước và khi hòa tan 5 gram trong 100 gram nước, nó tạo ra một dung dịch cơ bản có độ pH khoảng 8,6.

Ái lực cao của nó làm cho nó trở thành một chất rắn hút ẩm (hấp thụ độ ẩm), và đó là lý do tại sao rất khó tìm thấy nó ở dạng khan. Trong thực tế, dạng đơn chất của nó, (NH4)2CO3· H2O), là phổ biến nhất trong tất cả và giải thích làm thế nào muối là chất mang khí amoniac, gây ra mùi.

Trong không khí, nó bị phân hủy để tạo ra ammonium bicarbonate và ammonium carbonate (NH4NH2CO2).

Cấu trúc hóa học

Cấu trúc hóa học của amoni carbonate được minh họa trong hình trên. Ở giữa là anion CO32-, hình tam giác phẳng với tâm màu đen và hình cầu màu đỏ; và trên cả hai mặt, các cation NH amoni4+ với hình học tứ diện.

Hình dạng của ion amoni được giải thích bằng phép lai sp3 của nguyên tử nitơ, sắp xếp các nguyên tử hydro (các quả cầu trắng) xung quanh nó dưới dạng tứ diện. Tương tác được thiết lập giữa ba ion bằng liên kết hydro (H3N-H-O-CO22-).

Nhờ hình học của nó, một CO anion duy nhất32- nó có thể tạo thành tới ba cây cầu hydro; trong khi các cation NH4+ có lẽ chúng không thể tạo thành bốn cây cầu hydro tương ứng của chúng do lực đẩy tĩnh điện giữa các điện tích dương của chúng.

Kết quả của tất cả các tương tác này là sự kết tinh của một hệ thống chỉnh hình. Tại sao nó hút ẩm và hòa tan trong nước? Câu trả lời nằm trong cùng một đoạn trên: cầu hydro.

Những tương tác này chịu trách nhiệm cho sự hấp thụ nhanh chóng của nước từ muối khan để tạo thành (NH4)2CO3· H2O). Điều này dẫn đến sự thay đổi trong sự sắp xếp không gian của các ion và do đó, trong cấu trúc tinh thể.

Sự tò mò về cấu trúc

Đơn giản như vẻ ngoài của nó (NH4)2CO3, nó rất nhạy cảm với các biến đổi vô hạn đến nỗi cấu trúc của nó là một chủ đề bí ẩn đối với thành phần thực sự của vật rắn. Cấu trúc này cũng thay đổi theo áp lực ảnh hưởng đến các tinh thể.

Một số tác giả đã phát hiện ra rằng các ion được đặt hàng dưới dạng chuỗi coplanar được liên kết bởi các liên kết hydro (nghĩa là một chuỗi có chuỗi NH).4+-CO32--...) trong đó các phân tử nước có khả năng đóng vai trò kết nối với các chuỗi khác.

Thậm chí, vượt qua bầu trời trên mặt đất, làm thế nào những tinh thể này trong điều kiện không gian hoặc giữa các vì sao? Các tác phẩm của bạn về sự ổn định của các loài có ga là gì? Có những nghiên cứu xác nhận sự ổn định tuyệt vời của những tinh thể này bị mắc kẹt trong khối băng hành tinh và sao chổi.

Điều này cho phép chúng hoạt động như dự trữ carbon, nitơ và hydro, nhận được bức xạ mặt trời, có thể biến thành vật liệu hữu cơ như axit amin..

Đó là, những khối amoniac băng giá này có thể là vật mang "bánh xe khởi tạo cỗ máy sự sống" trong vũ trụ. Vì những lý do này, mối quan tâm của ông trong lĩnh vực sinh học và hóa sinh đang tăng lên.

Công dụng

Nó được sử dụng như một tác nhân men, vì khi được nung nóng, nó tạo ra khí carbon dioxide và amoni. Ammonium carbonate, nếu bạn thích, là tiền thân của bột nở hiện đại và có thể được sử dụng để nướng bánh quy và bánh quy phẳng.

Tuy nhiên, việc sử dụng nó để nướng bánh không được khuyến khích. Do độ dày của bánh, khí amoniac được giữ lại bên trong và tạo ra mùi vị khó chịu.

Nó được sử dụng như một thuốc trừ sâu, nghĩa là, nó làm giảm ho bằng cách khử thông phế quản. Nó có tác dụng diệt nấm, được sử dụng vì lý do này trong nông nghiệp. Nó cũng là chất điều chỉnh độ axit có trong thực phẩm và được sử dụng trong quá trình tổng hợp hữu cơ của urê trong điều kiện áp suất cao và hydantoin.

Rủi ro

Amoni cacbonat có độc tính cao. Nó tạo ra ở người một sự kích thích cấp tính của khoang miệng khi tiếp xúc với chính nó.

Ngoài ra, nếu ăn phải nó gây kích ứng dạ dày. Một hành động tương tự được quan sát thấy trong mắt tiếp xúc với amoni carbonate.

Hít phải khí phân hủy muối có thể gây kích ứng mũi, họng và phổi, gây ho và suy hô hấp.

Phơi nhiễm cấp tính của chó nhịn ăn với ammonium carbonate với liều 40 mg / kg, gây nôn mửa và tiêu chảy. Liều cao nhất của ammonium carbonate (200 mg / kg trọng lượng) thường gây chết người. Tổn thương tim được chỉ định là nguyên nhân tử vong.

Nếu nó được nung nóng đến nhiệt độ rất cao và trong không khí giàu oxy, nó thải ra khí NO độc hại.2.

Tài liệu tham khảo

  1. PubChem. (2018). Cacbonat amoni. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ PubChem: pubool.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Cổng thông tin hóa học hữu cơ. ((2009-2018)). Phản ứng của Congerer-Bergs. Truy cập vào ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ Cổng thông tin Hóa học hữu cơ: www. Waste-chemology.org
  3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Phản ứng hóa học dưới áp suất cực cao: tổng hợp urê từ cacbonat amoni rắn. Tạp chí Hóa học vật lý của Nhật Bản, 21: 32-40
  4. Fortes, A. D., Wood, I. G., Alfè, D., Hernandez, E. R., Gutmann, M. J., & Sparkes, H. A. (2014). Cấu trúc, liên kết hydro và sự giãn nở nhiệt của amoni cacbonat monohydrat. Acta Crystallographica Phần B, Khoa học kết cấu, Kỹ thuật và Vật liệu Pha lê, 70(Pt6), 948-962.
  5. Wikipedia. (2018). Cacbonat amoni. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ Wikipedia: en.wikipedia.org
  6. Công ty hóa chất. (2018). Công ty hóa chất. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ Công ty Hóa chất: thechemco.com